變頻技術在地鐵機電設備中的節能應用分析

孫永濤

摘要：科學技術的發展推動了變頻技術的出現與發展，在生活和工業中的應用更加廣泛，變頻器成為了電器選擇的一個附加條件，社會工程運用中也越來越重視變頻技術的潛能激發，尤其是其節能功用受到了廣大的關注。地鐵機電設備服務于整個地鐵的工作運行，是一項能源消耗極大的項目，而將變頻技術巧妙的運用到地鐵機電設備中，則能夠大大的減少地鐵車站在各個方面的能源浪費，節省能源，降低地鐵運行成本。作為地鐵機電設備中的典型代表，自動扶梯和整個通風空調系統的能源消耗最為巨大，本文將以其為例，對變頻技術在其中所發揮的作用進行分析。

關鍵詞：變頻技術 地鐵機電設備 節能

當今社會的能源資源消耗越來越大，對環境所造成的傷害也逐漸加大，在這種情況下，變頻技術應運而生。變頻技術的應用可謂是電器、機電設備在能源使用上的一大變革，變頻技術充分展現了其在對設備提供穩定的電壓、減少能源消耗等方面的優勢，迅速被電器、機電設備等相關市場所歡迎。變頻技術的實用性直接或間接地創造著巨大的經濟和環境效益，使地鐵站中的機電設備也紛紛采用。變頻技術的運行模式不同，所產生的效果自然也不相同，以下我們就針對變頻技術在地鐵中的自動扶梯和中央空調兩個應用加以分析。

1 針對自動扶梯的變頻應用分析

在最初的時期，只存在階梯，人們上下樓層都需要自己爬階梯，極為費力，后來隨著科技的發展，自動扶梯出現，自動扶梯運用電的能量來帶動整個扶梯上下運動，人們上下樓層就可以站在自動扶梯上，通過自動扶梯的自動上下運行，幫助人們到達目的地，極大的便利了人們的生活。沒有經過變頻技術改造的自動扶梯，無論是有人乘坐還是處于閑置狀態，都會以最初設定的速度勻速運行，那就產生這樣一個問題，就是自動扶梯在閑置狀態下會造成能源的浪費，盡管自動扶梯的每次閑置所造成的能源浪費都不大，但全國各地的自動扶梯都在閑置時造成能源浪費，久而久之產生的能源浪費量就會令人大吃一驚。

變頻技術的加入則在一定程度上解決了這個問題，自動扶梯中的變頻技術體現就是變頻器，在變頻器的作用下，自動扶梯的運行速度可控性得到提高。當自動扶梯閑置時，變頻器控制自動扶梯以低速運行，保持節能狀態；當自動扶梯有人搭乘時，在自動扶梯中安置的感應裝置會做出相關反應，變頻器從反應中獲取有用的信號消息，在極短的時間內就可以操縱整個自動扶梯高速運行起來，當加速到一定的程度之后，自動扶梯就會保持著這個高速度運行。高速與低速交替運行既保證了乘坐時的正常運行，又在扶梯閑置時節省了能源。

2 針對中央空調的節能應用分析

中央空調的組成部分相對復雜，主要可以分為水系統和風系統，各個系統中又有很多具體設備，但不論組成構建有多么復雜，所有的部件幾乎都是為了調節溫度而存在。在一個中央空調中，各個部件同時運轉，造成了極大的能耗，在這些能耗中，有一些是完全可以避免的。在沒有融入變頻技術的中央空調系統中，負荷值處于不停的變化狀態，除了冷水機組外，其他設備基本上都是以固定速度運行，在這樣一種情況下，空調的負荷值如果降低，就會使整個運行機組的效率有所下降，能源也在這個過程中產生多余的流失。變頻技術的出現為冷水機組和其他設備相配合調節提供了條件。

2.1 變頻技術應用后的水系統節能考察。變頻技術應用在空調的水系統中，主要的改變就是將原來的定水量系統用變水量系統代替，并加入了能夠根據溫度等的變化自動調節的各類設備。變頻器被配備在每一個冷凍系統上，它在使用的過程中，將頻率限定在固定的范圍內，傳感器的主要作用就是將冷凍水等的溫度記錄并反饋或檢測水壓差，及時對異常變化加以調整，在中央空調各項改變中，冷凍水的總流量、各個設備的用電量等也被納入監控范圍。總之，變頻技術融入了中央空調的水系統后，對水系統的正常運行具有重要意義，延長了設備的使用壽命，從長遠來看，降低了地鐵在中央空調方面的資金投入。

2.2 變頻技術應用后的風系統節能考察?？照{風系統在融入了變頻技術后添加了電動調節閥，可以根據回風溫度自動控制氣體的進出，在排風系統中的變頻器和水系統中的變頻器一樣都將頻率限制在固定的范圍內，基本上是穩定在30-50赫茲之間，每個風機運行時所使用的電量和風機中排送風的溫度也都有專門的傳感器加以監測。送風量的大小和排送風中所攜帶的溫度直接影響整個地鐵站中的溫度，溫度過高或過低都不利于乘客的健康，變頻技術在空調上加以應用就可以自動調節溫度，盡量減少“空調病”的發生。

2.3 針對變頻式多聯機的節能應用分析。在地鐵站中，并不是時時刻刻都需要進行供冷，一般在晚間和季節交換的時候，供冷是沒有必要的。當不需要供冷時，為節省能源，就可以將中央空調關閉，這時候變頻式多聯機就可以代替中央空調開始工作，變頻式多聯機一改中央空調采用大系統供冷的方式，改換小系統，小系統相比大系統的能源消耗大致減少了四分之一，這種小系統運行模式所帶來的能源效益具有巨大的發展空間，節能效果更加明顯。

2.4 變頻技術在中央空調中的綜合運用。變頻技術在中央空調中的應用涉及到空氣處理裝置、冷凍泵等整體構造，極大的減少了能源的損耗，中央空調的整體系統節能效益提高，電量負荷值減小，中央空調運行的大部分設備都從變頻技術中獲益匪淺，使能源消耗和資金消費都大幅降低，前景一片美好。盡管中央空調在變頻技術上的應用有很大的提高，但其應用程度還遠遠不夠，可以說變頻技術在節能方面的潛力是無窮的。

3 變頻技術在地鐵站機電設備的節能應用綜合分析

變頻技術之所以在地鐵機電設備中廣泛應用，主要是為了促進節能。自動扶梯通過變頻，在單天運行中最高節電二分之一；中央空調通過變頻后各個系統的能耗都有不同程度的降低，經過相關夏季調查表明，風系統最高節能二分之一，水系統平均節能四分之一，綜合平均節能約為五分之一，并且隨著負荷值的減小，節能的潛力越大；變頻式多聯機將小系統的優勢盡情呈現，平均最低節能在二分之一以上，最好的運行時間即為晚間和季節交替更換之間，雖是小系統的運行模式，但其形成的效果卻十分良好。

變頻技術在實際生活應用中蘊含著巨大的潛力，隨著經濟社會的發展，能源資源的需求量也會大幅度提升，當能源市場面臨供不應求的狀況時，具有節能效益的變頻技術就會為經濟社會的發展做出貢獻。國家提倡節能環保，變頻技術的使用更是順應了國家的號召。地鐵站在全國范圍內廣泛分布，作為能源消耗的一個重要方面，變頻技術的使用也備受青睞，在未來的發展中，變頻技術也將憑借其特有的優勢在機電設備的應用中獨占鰲頭。

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